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国人研究发现Akk菌或能预防肠癌

作者: 来源: 发布时间:2020-04-17

南京医科大学的研究者在小鼠实验中证实,口服灭活的Akk菌或是Akk菌的外膜蛋白Amuc_1100,可通过调节CD8+细胞毒性T细胞(CTL)改善结肠炎,并且预防相关肠癌的发生。(Gut. 2020年3月13日在线版. doi: 10.1136/gutjnl-2019-320105)

研究者首先从江苏省中医院收集了一些溃疡性结肠炎、肠道腺瘤和肠癌患者的粪便样本。16S rRNA测序结果表明,与健康志愿者的粪便微生物组相比,三组患者粪便中的Akk菌丰度都明显降低。

和人类患者一样,由葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎和结肠炎相关肠癌的小鼠,Akk菌丰度也降低了,且在肿瘤发展的过程中,Akk菌丰度以时间依赖性方式逐渐下降。

研究者尝试分别给结肠炎小鼠口服补充了巴氏灭菌法(70℃,30min)灭活的Akk菌和Amuc_1100蛋白,Amuc_1100是Akk菌外膜中分离出的一种蛋白,与细菌不同,它在70℃的“高温”下,依然能不失活性。

研究者发现,补充Akk菌和Amuc_1100虽未让小鼠结肠炎导致的体重减轻得到改善,但明显降低了疾病发作的活跃程度,结肠缩短、结肠组织损伤和脾肿大也得到缓解。小鼠TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-8和L-33这几种炎性因子显著减少,提示小鼠的结肠炎确实得到了缓解。

从以上指标可以看出,小鼠的炎症水平明显下降。为探讨Akk菌和Amuc_1100是如何调节免疫应答的,研究者检测了小鼠CTL和巨噬细胞的比例。发现在结肠炎小鼠的脾脏和结肠中,CTL的比例显著增加,提示免疫响应非常强烈,而口服Akk菌和Amuc_1100降低了CTL和促炎CD16+CD32+巨噬细胞的比例。结肠炎小鼠中,表达PD-1的CTL的比例减少,在接受治疗后,也得到了恢复。

溃疡性结肠炎和克罗恩病是已知的肠癌的风险因素,患者的炎症负担指数每上升10个单位,肠癌风险就会增加2.1%。控制炎症意味着可降低患者肠道癌变的风险,Akk菌和Amuc_1100能做到这一点。

在不使用任何药物的前提下,仅补充Akk菌和Amuc_1100,即可显著推迟DSS诱导的结肠炎小鼠的肠癌发生,肿瘤的数量和面积也比较小。

从分子层面看,补充Akk菌和Amuc_1100降低了结肠上皮细胞中γH2AX的表达和裂解的caspase3酶,说明结肠上皮细胞的细胞凋亡和双链DNA断裂减少,同时,ki67的表达水平降低,说明细胞的异常增殖得到了抑制。可见,Akk菌和Amuc_1100可从减轻DNA损伤、减少细胞凋亡和抑制异常增殖来预防肠癌的发生。

总而言之,Akk菌作为一种有益菌,会随着肠炎的发展而逐渐减少,补充Akk菌或它的外膜蛋白Amuc_1100能减轻肠炎症状,调节脾脏、肠道和肠系膜淋巴结中的免疫应答,降低肠道中的炎症水平,预防肠炎导致的肠癌。

目前,肠癌已经成为了全球癌症相关死亡的第四大死因,其中由肠炎引发的肠癌占到不小的比例。

关于肠道微生物和肠炎以及肠癌之间的关系有不少的研究,但大部分都聚焦在“哪些有害微生物导致了肠癌”上,而关注对肠癌有益的微生物的研究比较少。而南京医科大学的这项研究填补了目前的一些空白,从机制层面,揭示了Akk菌和Amuc_1100的作用,或为结肠炎和肠癌提供了潜在的治疗靶点。 (编译 于飞)